一种机械手及机械手运动方法技术

本申请实施例提供的机械手及机械手运动方法，机械手包括至少两个曲面爪、分别驱动至少两个曲面爪的舵机以及舵机基座，舵机基座的一侧与舵机固定连接，舵机基座的远离舵机的一侧与支撑杆固定连接；舵机基座的远离支撑杆的一侧设置有距离传感器，距离传感器位于至少两个曲面爪之间，舵机基座的表面还设置有色彩传感器，距离传感器以及色彩传感器均与主控制器连接。色彩传感器可以获取水果的色彩并发给主控制器，主控制器判断水果是否已经成熟，若是，则主控制器再根据距离传感器传回的数据判断是否接近水果，若是，则主控制器驱动至少两个曲面爪抓取水果。与现有技术相比，可以避免人工采摘效率低，易造成果实损伤的不足。

A manipulator and manipulator movement method

A manipulator and a manipulator motion method provided in the embodiment of the present application include at least two curved claws, a rudder and a rudder base which drive at least two curved claws respectively, one side of the rudder base is fixedly connected with the rudder, and one side of the rudder base away from the rudder base is fixedly connected with the support rod; The distance sensor is located between at least two curved claws, and the surface of the rudder base is also provided with a color sensor. The distance sensor and the color sensor are connected with the main controller. The color sensor can get the color of the fruit and send it to the master controller. The master controller determines whether the fruit is ripe. If so, the master controller judges whether it is close to the fruit according to the data returned by the distance sensor. If so, the master controller drives at least two curved claws to grab the fruit. Compared with the existing technology, the artificial picking efficiency can be avoided, and the fruit damage is easy to be avoided.

【技术实现步骤摘要】
一种机械手及机械手运动方法
本申请涉及机械控制领域，具体而言，涉及一种机械手及机械手运动方法。
技术介绍
市场上存在的适合苹果、桃、梨等水果采摘的机械较为简单，无法适应摘取水果复杂多变的摘取条件；若采取人工采摘的做法，则具有采摘工作量大，效率低，且极易造成果实损伤的不足，甚至可能发生采摘人员跌落地面，而造成人身事故的可能。并且对于水果而言，单果成熟期不一致，判断水果是否成熟主要靠人眼，采摘水果效率较差。申请内容有鉴于此，本申请实施例提供了一种机械手及机械手运动方法。第一方面，本申请实施例提供了一种机械手，所述机械手包括至少两个曲面爪、分别驱动所述至少两个曲面爪的舵机以及舵机基座，所述舵机基座的一侧与所述舵机固定连接，所述舵机基座的远离所述舵机的一侧与支撑杆固定连接；所述舵机基座的远离所述支撑杆的一侧设置有距离传感器，所述距离传感器位于所述至少两个曲面爪之间，所述舵机基座的表面还设置有色彩传感器，所述距离传感器以及所述色彩传感器均与主控制器连接。在一个可能的设计中，还包括推手以及推手舵机，所述推手舵机设置于所述舵机基座的远离所述支撑杆的一侧，所述推手舵机通过推杆与所述推手连接，所述推手的运动方向与所述至少两个曲面爪中的每个曲面爪的运动方向垂直。推手可以在推手舵机的控制下推向至少两个曲面爪之间的位置，从而推动夹持在至少两个曲面爪之间的水果，完成水果采集之后的回收工作。在一个可能的设计中，还包括回收网，所述回收网设置于所述舵机基座的边缘位置，且所述回收网远离所述推手。回收网设置在与推手的运动方向的延长线上，从而可以与推手配合，回收被推手推动的水果。在一个可能的设计中，所述色彩传感器设置于所述推手的远离所述推杆的一侧。色彩传感器具体可以设置在推手的远离推杆的一侧，色彩传感器设置在推手上，可以避免被曲面爪遮挡，更好地获取目标水果的颜色。在一个可能的设计中，所述至少两个曲面爪中的每个与舵机基座之间均设置有支撑架，所述支撑架用于支撑所述至少两个曲面爪；所述至少两个曲面爪中的每个与所述支撑架之间均设置有压力传感器。压力传感器设置在曲面爪与支撑架之间，压力传感器可以用来测量曲面爪对所夹持的水果所施加的压力，当确认压力超过预设压力值时，则可以认为握紧水果，从而可以将水果摘下。在一个可能的设计中，所述支撑杆包括第一支撑支杆以及第二支撑支杆，所述第一支撑支杆与所述第二支撑支杆活动连接，所述第一支撑支杆的远离所述第二支撑支杆的一端与所述舵机基座固定连接，所述舵机基座可随所述第一支撑支杆的运动而移动。第一支撑支杆可以相对第二支撑支杆运动，从而可以带动舵机基座移动，然后完成曲面爪握紧水果之后的摘取动作以及曲面爪抓取水果之前的靠近动作。在一个可能的设计中，所述第二支撑支杆的靠近所述第一支撑支杆的一端设有中空容置腔，所述第一支撑支杆的靠近所述第二支撑支杆的一端伸入所述中空容置腔内；所述中空容置腔内还设置有弹簧，所述弹簧至于所述第一支撑支杆与所述第二支撑支杆之间。第二支撑支杆与第一支撑支杆具体可以通过中空容置腔相配合，当然第二支撑支杆与第一支撑支杆也可以通过其他的方式相互配合，两者之间的配合方式不应该理解为是对本申请的限制。在一个可能的设计中，所述第二支撑支杆为中空支杆，所述第二支撑支杆内设置有拉绳，所述第二支撑支杆的远离所述第一支撑支杆的一端设置有驱动电机，所述驱动电机通过所述拉绳与所述第一支撑支杆的远离所述舵机基座的一端连接。具体地，当需要第二支撑支杆下降时，可以开启驱动电机使驱动电机沿第一方向移动从而拉紧拉绳，从而降低第二支撑支杆的高度；当需要第二支撑支杆上升时，可以使驱动电机沿第二方向移动从而放松拉绳，由于拉绳被放松，且中空容置腔内的弹簧的弹性作用，使得第二支撑支杆上升。在一个可能的设计中，所述驱动电机为推杆电机。驱动电机具体可以为推杆电机，电动推杆是一种将电动机的旋转运动转变为推杆的直线往复运动的电力驱动装置，因此可以通过推杆的直线往复运动拉紧或放松拉绳。第二方面，本申请实施例提供了一种机械手运动方法，所述方法包括：主控制器获取色彩传感器发送的真实水果色彩；所述主控制器判断所述真实水果色彩的色彩值是否处于预设色彩值范围内；若是，所述主控制器接收距离传感器发送的真实距离值；所述主控制器判断所述真实距离值是否小于预设距离值；若是，所述主控制器控制舵机转动从而控制至少两个曲面爪转动，从而完成水果的抓取。本申请实施例提供的机械手及机械手运动方法的有益效果为：本申请实施例提供的机械手及机械手运动方法，所述机械手包括至少两个曲面爪、分别驱动所述至少两个曲面爪的舵机以及舵机基座，所述舵机基座的一侧与所述舵机固定连接，所述舵机基座的远离所述舵机的一侧与支撑杆固定连接；所述舵机基座的远离所述支撑杆的一侧设置有距离传感器，所述距离传感器位于所述至少两个曲面爪之间，所述舵机基座的表面还设置有色彩传感器，所述距离传感器以及所述色彩传感器均与主控制器连接。色彩传感器可以获取水果的色彩并发给主控制器，主控制器判断水果是否已经成熟，若是，则主控制器再根据距离传感器传回的数据判断是否接近水果，若是，则主控制器驱动至少两个曲面爪抓取水果。与现有技术相比，可以避免人工采摘效率低，易造成果实损伤的不足。为使本申请实施例所要实现的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请第一实施例提供的机械手的结构示意图；图2是图1中I部分的具体结构示意图；图3是本申请第一实施例提供的机械手的另一视角的结构示意图；图4是本申请第一实施例提供的机械手的又一视角的结构示意图；图5是图4中II部分的具体结构示意图；图6是本申请第一实施例提供的机械手的具体结构示意图；图7是本申请第二实施例提供的机械手运动方法的流程示意图。图标：曲面爪110；曲面爪舵机120；舵机基座130；距离传感器131；色彩传感器132；主控制器133；推手舵机134；推手135；推杆136；支撑杆140；第一支撑支杆141；第二支撑支杆142；中空容置腔143；弹簧144；拉绳145；驱动电机146；回收网150；支撑架160；压力传感器161。具体实施方式第一实施例请参见图1，图1共同示出了本申请第一实施例提供的成分检测本申请实施例提供了一种机械手，所述机械手包括至少两个曲面爪110、分别驱动所述至少两个曲面爪110的曲面爪舵机120以及舵机基座130。所述舵机基座130的一侧与所述曲面爪舵机120固定连接，所述舵机基座130的远离所述舵机的一侧与支撑杆140固定连接。详情请参见图3，所述舵机基座130的远离所述支撑杆140的一侧设置有距离传感器131，所述距离传感器131位于所述至少两个曲面爪110之间。距离传感器131具体可以为超声波距离传感器131，当然，也可以为其他类型的距离传感器131，例如红外距离传感器131，距离传感器131的具体类型不应该理解为是对本申请的限制。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械手，其特征在于，所述机械手包括至少两个曲面爪、分别驱动所述至少两个曲面爪的曲面爪舵机以及舵机基座，所述舵机基座的一侧与所述曲面爪舵机固定连接，所述舵机基座的远离所述曲面爪舵机的一侧与支撑杆固定连接；所述舵机基座的远离所述支撑杆的一侧设置有距离传感器，所述距离传感器位于所述至少两个曲面爪之间，所述舵机基座的表面还设置有色彩传感器，所述距离传感器以及所述色彩传感器均与主控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种机械手，其特征在于，所述机械手包括至少两个曲面爪、分别驱动所述至少两个曲面爪的曲面爪舵机以及舵机基座，所述舵机基座的一侧与所述曲面爪舵机固定连接，所述舵机基座的远离所述曲面爪舵机的一侧与支撑杆固定连接；所述舵机基座的远离所述支撑杆的一侧设置有距离传感器，所述距离传感器位于所述至少两个曲面爪之间，所述舵机基座的表面还设置有色彩传感器，所述距离传感器以及所述色彩传感器均与主控制器连接。2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，还包括推手以及推手舵机，所述推手舵机设置于所述舵机基座的远离所述支撑杆的一侧，所述推手舵机通过推杆与所述推手连接，所述推手的运动方向与所述至少两个曲面爪中的每个曲面爪的运动方向垂直。3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，还包括回收网，所述回收网设置于所述舵机基座的边缘位置，且所述回收网远离所述推手。4.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于，所述色彩传感器设置于所述推手的远离所述推杆的一侧。5.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述至少两个曲面爪中的每个与舵机基座之间均设置有支撑架，所述支撑架用于支撑所述至少两个曲面爪；所述至少两个曲面爪中的每个与所述支撑架之间均设置有压力传感器。6.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，所述支撑杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：代军，李艳琴，孙钱森，张惠阳，王彪，马世坤，张仕亭，李东兴，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41